Механика грунтов. Практические занятия

1.

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Практические занятия МЕХАНИКА ГРУНТОВ
Д.т.н.,профессор Лидия Никитична Кондратьева
kondratjevaln@yandex.ru
.

2.

МЕХАНИКА ГРУНТОВ
Практическое занятие № 3
Д.т.н., профессор
Кондратьева Лидия Никитична
kondratjevaln@yandex.ru

3.

Мангушев Р.А. Механика грунтов. Учебник для
бакалавров строительства и специалистов по
направлению «Строительство уникальных зданий и
сооружений» / Под ред. чл.-корр. РААСН, д-ра техн.
наук, профессора Р.А. Мангушева – М.: Изд-во АСВ,
2020. – 294 с. (Соавтор И. И. Сахаров)
https://moodle.
spbgasu.ru/mod
/resource/view.
php?id=25101
Мангушев Р.А. , Усманов Р.А.
Механика грунтов. Решение
практических задач: Учебное
пособие.-СПб.: Изд-во «Лань»,
2017 (+ 2018) -172 с.

4.

Задачи на осенний семестр
Объявления в Moodl МЕХАНИКА ГРУНТОВ –
Консультация преподавателей - Консультация
Кондратьева Л.Н.
Метод.указания в ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
https://moodle.spbgasu.ru/mod/resource/view.p
hp?id=25101
https://moodle.spbgasu.ru/mod/folder/view.php?id=24869
презентации лекций
код - МГ
Вариант –по списку от старосты от 1 до 20 и далее у 21 по
списку вариант 1.
Решаете все задачи.
Для отчетности присылаете в ТИМС
задачи №№ 2.1, 2.2, 2.3, 2.7, 3.2, 6.1

5.

2.3. Определение напряжений в грунтовой
толще от собственного веса грунта
примеры № № 2.5 - 2.7

6.

Напряжения от собственного веса грунта (природные) имеют значение для свеженасыпанных
земляных сооружений и оценки природной уплотненности грунтов.
Напряжения, возникающие в массиве грунтов от действия сооружения, накладываются на уже
существующие напряжения, сформировавшиеся в массиве основания к моменту строительства. В
большинстве случаев при решении инженерных задач ограничиваются нахождением вертикального
напряжения от действия вышележащих грунтов, обусловленного только силами гравитации, т.е. под
действием собственного веса грунта. В этом случае эпюра напряжений по глубине однородного грунта
имеет вид треугольника.

7.

При горизонтальной поверхности грунта напряжения от собственного веса грунта σzg будут возрастать с
глубиной z (рис. 2.9) и вычисляются по формуле:
σzg =
γi·hi
(2.5)
где n – число разнородных слоев в пределах глубины z; γi – удельный вес i-го слоя грунта, кН/м3;
hi - толщина i-го слоя грунта, м;
Рис. 2.9. Эпюры напряжений
от собственного веса грунтов
Горизонтальная составляющая вертикального напряжения определяется по формуле:
σх = σу = ξi·σzg
где ξi – коэффициент бокового давления грунта в состоянии покоя.
(2.6)
σzg

8.

При постоянном удельном весе грунта по глубине напряжения равны:
σz = γ·z,
(2.7)
где γ – удельный вес грунта (вес 1м3 грунта, включая вес воды в порах ), кН/м3 ;
Для водопроницаемых грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод (УПВ), удельный вес
принимается с учетом взвешивающего действия воды по формуле:
σzgi = γsbi·hi,
(2.8)
где γsbi – удельный вес i-го слоя грунта с учетом взвешивающего действия воды, кН/м3 ;
γsb = (γs – γw)·(1 - n) ,
где γs – удельный вес частиц грунта
(вес 1м3 твердых частиц грунта), кН/м3 ;
γw - удельный вес воды, равный 9,8 кН/м3 ;
n – пористость, д.ед.
Рис. 2.10. Эпюры напряжений от собственного веса грунтов
при наличии водопроницаемого слоя грунта ниже УПВ
(2.9)

9.

При залегании на некоторой глубине ниже УПВ водоупорного слоя (плотные маловлажные суглинки
или глины), на кровле этих слоев также необходимо учитывать давление от столба вышележащей воды –
γw·h (рис. 2.11).
Рис. 2.11. Эпюры напряжений от собственного веса грунтов при наличии водоупорного
слоя грунта ниже УПВ

10.

Пример
2.5:
Требуется
построить
эпюру
вертикальных
нижеприведенного напластования грунтов:
- первый слой – супесь пластичная с γ1 = 18 кН/м3;
-
второй слой – суглинок тугопластичный с γ2 = 17 кН/м3;
-
- третий слой –песок мелкий с γ3 = 17 кН/м3.
природных
напряжений
σzg
для

11.

Решение: При горизонтальной поверхности грунта напряжения от собственного веса грунта σzg будут возрастать с
глубиной z и вычисляются по формуле:
σzg =
где
γi·hi
(2.5)
n – число разнородных слоев в пределах
глубины z; γi – удельный вес i-го слоя грунта,
кН/м3; hi - толщина i-го слоя грунта, м;
- первый слой – супесь пластичная с γ1 = 18 кН/м3;
- второй слой – суглинок тугопластичный с γ2 = 17 кН/м3;
- третий слой – песок мелкий с γ3 = 17 кН/м3.
Величина напряжений и эпюра их распределения приведена
на рис. 2.12.
Рис. 2.12. Эпюра напряжений σzg

12.

Пример
2.6:
Требуется
построить
эпюру
вертикальных
природных
нижеприведенного напластования грунтов:
первый слой – суглинок мягкопластичный с γ1 = 17 кН/м3;
второй слой – песок пылеватый с γ2 = 18 кН/м3, n2 = 0,42; γs2 = 26 кН/м3;
третий слой – супесь пластичная с γ3 = 18 кН/м3; n3 = 0,37; γs3 = 26,6 кН/м3;
напряжений
σzg
для

13.

Решение:
первый слой – суглинок мягкопластичный с γ1 = 17 кН/м3;
второй слой – песок пылеватый с γ2 = 18 кН/м3, n2 = 0,42; γs2 = 26 кН/м3;
γsb2 = (γs2 – γw)·(1- n2) = (26-10)·(1-0,42) = 9,3 кН/м3;
третий слой – супесь пластичная с γ3 = 18 кН/м3; n3 = 0,37; γs3 = 26,6 кН/м3;
γsb3 = (γs3 – γw)·(1- n3) = (26,6 -10)(1- 0,37) = 10,5 кН/м3.
Величина напряжений и эпюра их распределения приведена на рис. 2.13.
Рис. 2.13. Эпюра напряжений σzg

14.

Пример 2.7: Требуется рассчитать и построить эпюру распределения вертикальных природных
напряжений σzg для нижеприведенного напластования грунтов:
первый слой – супесь пластичная с γ1 = 16 кН/м3;
второй слой – песок мелкий с γ2 = 18 кН/м3, n2 = 0,45; γs2 = 26 кН/м3;
третий слой – глина тугопластичная с γ3 = 20 кН/м3.

15.

Решение:
первый слой – супесь пластичная с
γ1 = 16 кН/м3;
второй слой – водопроницаемый
песок мелкий с
γ2 = 18 кН/м3, n2 = 0,45; γs2 = 26 кН/м3;
γsb2 = (γs2 – γw)·(1- n2) = (26-10)·(1-0,45)=
= 8,8 кН/м3;
третий слой– глина
водонепроницаемая тугопластичная
с γ3 = 20 кН/м3;
(необходимо учитывать давление от
столба вышележащей воды – γw·h –
«скачок» на эпюре σzg);
Рис. 2.14. Эпюра напряжений σzg

16.

17.

18.

19.

kondratjevaln@yandex.ru

20.

Задавайте вопросы, пожалуйста